本发明涉及内河海事船舶监管，特别是一种船舶身份识别检测方法及系统。
背景技术：
1、近年来，长江沿岸经济高速发展，船舶是水路航运最重要的载体，对船舶进行准确并及时的名称识别是现代水路航运中的重要课题之一。现代化视频监控技术已广泛运用于船舶日常管理中，但从海量的视频图像中自动提取相关信息却是一项棘手的工作，当前船舶信息的分析提取还离不开人工的参与。船名检测是船闸过闸船舶稽查工作的重要组成部分，自动识别图像中的船，不仅能够节省信息核对所需的人力物力，同时也可助力内河船闸现代化管理进程。
2、船舶识别技术大多基于图像处理，基于图像处理的船舶识别技术识别率受雾天，雨天等特殊天气影响较大，在高密度船舶通行有遮挡的情况下也存在准确率不高的情况。目前船舶识别使用的是ais船舶自动识别装置，ais是全国统一要求安装，实时性较好。但ais识别只能输出船舶九位码及经纬距离等信息，在高密度通航距离相近时无法区分，无法通过ais信息实时确定经过航道的船舶身份，在有事故发生时也无法迅速定位船只，监管困难。本设计提出了一种特定位置的船舶身份识别方法，可以安装在特定位置，如事故多发的航道，便于进行事故船只的追责和航运的监管；安装在船舶吃水装置，船舶测高装置，限高装置附近，可以与这些设备结合起来，进行过船吃水深度，船舶高度所对应的船舶身份的识别，便于准确对应船舶身份及其吃水，高度等信息，准确定位相应船只的同时保障了通航安全。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是：一种船舶身份识别检测方法，包括以下步骤：
2、基于通过该航道的船舶的船身图片以及船舶本身信息，建立船舶数据库；
3、基于ais设备获取该航道附近所有船舶的串口信息，解析报文并筛选出固定区域内的所有船只信息；
4、获取在固定位置通过该航道的船舶的船身图片；
5、基于获取的固定位置的船舶的船身图片，实现对图片上船舶进行检测；
6、基于检测出的船舶和ais设备解析出的船只信息，在船舶数据库识别出船舶的身份信息。
7、进一步地，所述船舶本身信息包括船舶中文名称，标准的mmsi船舶九位码，尺寸相同、角度相同的船舶图像。
8、进一步地，所述船只信息包括动态信息和静态信息，动态信息包含经纬度、航向、航速距离信息，静态信息包括九位码、呼号、长宽、目的地信息。
9、进一步地：所述基于检测出的船舶和ais设备解析出的船只信息，在船舶数据库识别出船舶的身份信息包括以下过程：
10、根据ais报文规范将其解码，筛选以航道某固定位置为中心，以r为半径的规定区域的所有船只，输出对应船舶在船舶数据库中存储的名称图像信息。
11、进一步地：所述基于获取的固定位置的船舶图片，实现对图片上船舶检测，基于检测出的船舶和ais设备解析出的船只信息，在船舶数据库识别出船舶的身份信息过程如下：
12、首先将获取的船舶图像归一化，将图像转换为灰度图，归一化公式如下：
13、i(x，y)＝i(x，y)gamma (2)
14、i(x,y)为输入图像，gamma为1/2。
15、然后计算图像梯度，计算梯度方向值，像素点(x，y)的梯度gx(x，y)公式如下：
16、gx(x，y)＝h(x+1，y)-h(x-1，y) (3)
17、gy(x，y)＝h(x，y+1)-h(x，y-1) (4)
18、像素点(x，y)处的梯度幅值g(x，y)和梯度方向α(x，y)分别为：
19、
20、
21、然后是为局部图像区域提供一个编码，归一化梯度直方图，收集hog特征；
22、基于船舶图像，计算图像和数据库中存储的特征向量的相似度，即计算欧式距离或余弦相似度，欧式距离d(x，y)的公式如下：
23、
24、余弦相似度similarity(a，b)的公式如下：
25、
26、a，b分别代表两幅图像中的属性向量，ai、bi分别代表a，b的各个分量；
27、根据相似度对搜索结果进行排序，输出数据库中相似度最高的船舶图像的信息。
28、进一步地：所述固定位置包括船舶吃水检测位置和船舶高度检测位置。
29、一种船舶身份识别检测系统，包括：
30、船舶数据库建立模块：用于基于通过该航道的船舶的船身图片以及船舶本身信息，建立船舶数据库；
31、ais接收处理模块：用于基于ais设备获取该航道附近所有船舶的串口信息，解析报文并筛选出固定区域内的所有船只信息；
32、船舶图像采集模块：用于采集在固定位置通过该航道的船舶的船身图片；
33、船舶动态目标检测模块：用于基于获取的固定位置的船舶的船身图片，实现对图片上船舶进行检测；
34、图像对比匹配模块：用于基于检测出的船舶和ais设备解析出的船只信息，在船舶数据库识别出船舶的身份信息；
35、船舶识别结果输出模块：用于将识别出船舶的身份信息进行输出。
36、本发明提供的一种船舶身份识别检测方法及系统，具有以下优点：本发明提出的船舶身份识别方法进行可以将图像处理和ais结合起来，解决了当今船舶识别存在的一些问题，提高了船舶身份识别的准确率和效率。
37、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
38、1.本发明通过深度学习检测匹配模块与ais结合的方法，很好地解决了仅依赖船舶自动识别系统(ais)识别导致的高密度通航时船舶身份无法区分的问题。将实时拍摄系统置于航道上，实时获取通航船舶信息，将通航船舶信息传输至上位机，上位机软件对图像信息中的船舶进行检测和识别。
39、2.本发明采用ais对航道的船舶信息先进行筛选，然后再进入船舶图像匹配模块进行船舶的检测和识别，使得识别仅需在航道对应的船舶信息中进行而不需在海量的所有通航船舶数据库中检索，大大减少了检索的工作量，提高了识别的准确率和效率。
40、3.本发明可与船舶吃水检测装置，测高检测装置，限高检测装置联合使用，解决了这些装置无法匹配具体船名的问题，使得船舶名称与船舶信息进行对应，便于航运的监管。
41、4.本发明采用最新目标检测技术yolov9进行船舶目标检测。yolov9将的pgi(可编程梯度信息)和gelan(广义高效层聚合网络)结合起来，解决了传统的目标检测算法计算量大，而且容易受到背景噪声和光照条件的影响的问题。在目标检测性能在各个方面都大大超过了现有的实时目标检测器，在船舶目标检测的准确率和速度上都有很大的提升。
1.一种船舶身份识别检测方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种船舶身份识别检测方法，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的一种船舶身份识别检测方法，其特征在于：所述船只信息包括动态信息和静态信息，动态信息包含经纬度、航向、航速距离信息，静态信息包括九位码、呼号、长宽、目的地信息。
4.根据权利要求1所述的一种船舶身份识别检测方法，其特征在于：所述基于检测出的船舶和ais设备解析出的船只信息，在船舶数据库识别出船舶的身份信息包括以下过程：
5.根据权利要求4所述的一种船舶身份识别检测方法，其特征在于：
6.根据权利要求1所述的一种船舶身份识别检测方法，其特征在于：所述固定位置包括船舶吃水检测位置和船舶高度检测位置。
7.一种船舶身份识别检测系统，其特征在于：包括
